Aparaty i kamery cyfrowe - Notatki - Systemy i sieci, Notatki'z Informatyka. Szczecin University of Technology
Norbert_88
Norbert_8812 April 2013

Aparaty i kamery cyfrowe - Notatki - Systemy i sieci, Notatki'z Informatyka. Szczecin University of Technology

DOC (311.0 KB)
12 strona
521Liczba odwiedzin
Opis
Informatyka: notatki z zakresu systemów i sieć dotyczące aparatów i kamer cyfrowych.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 12
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.

Spis treści:

1. Aparat Cyfrowy strona 3

1.1 Wstęp strona 3 1.2 Zasada Działania strona 4

1.3 Matryca Aparatu cyfrowego strona 5

1.4 Rozdzielczość sensora strona 7 1.5 Formaty zapisu obrazu strona 8

1.6 Pamięci Flash strona 8

1.7 Połączenie aparatu z urządzeniami strona 11 1.8 Zoom strona 12

1.9 Sprzęt strona 13

2. Kamera cyfrowa strona 18

2.1 Budowa kamery cyfrowej strona 19 2.2 Główne zalety kamery cyfrowej strona 22

2.3 Proces rejestracji obrazu przez kamerę strona 25

3. Wnioski strona 28 4. Biografia strona 29

1. Aparat Cyfrowy

1.1 Wstęp

W dzisiejszym świecie postęp techniczny jest bardzo wysoko zaawansowany. Istnieje

ogromna ilość najwymyślniejszych gadżetów mających za zadanie poprawiać nasze życie,

czynić je bardziej komfortowym oraz podwyższać luksus naszego otoczenia. Liczba tych

produktów jest przeogromna, od prostych łatwych w obsłudze malutkich zabaweczek dla

dzieci po zaawansowane technologicznie telefony komórkowe z wbudowanym komputerem,

faksem, aparatem i odtwarzaczem mp3…

Cyfrowe aparaty fotograficzne pojawiły się na rynku w połowie lat osiemdziesiątych, jednak ich wysoka cena i nie najlepsza jakość uzyskiwanego obrazu spowodowały, że

fotografia cyfrowa nie zdobyła wówczas dużej popularności. W miarę upływu czasu i

rozwoju technologii systematycznie zwiększały się ich możliwości, zmniejszały się za to

koszty ich produkcji. Zadecydowało to o obniżeniu cen, już teraz akceptowalnych dla coraz

szerszego grona potencjalnych nabywców.

Podstawowym elementem, który już na pierwszy rzut oka odróżnia aparaty cyfrowe

od swoich \"analogowych braci\", jest wyświetlacz LCD montowany zwyczajowo

w znakomitej większości tego typu urządzeń. Dzięki niemu wykonanie poprawnego zdjęcia

nie sprawia kłopotu nowym użytkownikom.

Kolejną, często niedocenianą funkcją, którą oferują niektóre aparaty, jest możliwość

wyświetlania obrazu na ekranie telewizora.

Najnowsze aparaty cyfrowe udostępniają możliwość umieszczania głosowego komentarza

przy każdej wykonanej fotografii. Ciekawą cechą aparatów cyfrowych jest możliwość

tworzenia tzw. zdjęć panoramicznych, które umożliwiają ukazanie pełnego otoczenia

z punktu widzenia fotografującego

Rys.1 Aparat cyfrowy

Obraz pobrano ze strony www.benchmarkt.pl

1.2 Zasada Działania

Zasady działania fotograficznego aparatu cyfrowego jest prosta - przetwornik obrazu ,taki

sam lub podobny jak w kamerze wideo, przetwarza wytworzony przez obiektyw obraz

na sygnał analogowy, digitalizowany przez układ ADC (analog to digital converter).Przetwornik , zrealizowany w technologii CCD (charge coupled device - układ o

sprzężeniu ładunkowym), charakteryzuje się jakąś rozdzielczością, może to być np.720x576

w przypadku przetwornika pochodzącego z typowej kamery S-VHS, 640x480, w przypadku

gdy producent miał chęć \"wpasować się\" w standard PC, albo jakakolwiek inna

rozdzielczość wynikająca z przyjętych przez konstruktora założeń. Zdigitalizowany przez

ADC obraz jest następnie poddawany kompresji przy użyciu algorytmu JPEG.

Skompresowane zdjęcie jest składowane w pamięci aparatu - zwykle jest to pamięć typu

flash, często rozszerzana o rozmaite opcje- przeważnie o flash PC card (PCMCIA ),

ale czasem o dysk sztywny wbudowany w PC card czy wręcz o dyskietkę. Potrzeba

rozszerzeń wynika bezpośrednio z faktu, że obraz o przyzwoitej jakości ma w postaci

cyfrowej bardzo dużą objętość, nawet po kompresji - zdjęcie w rozdzielczości 640x480

ma przed kompresją objętość 900 kB. Pamięć aparatu ma ograniczoną pojemność, a przecież

wypadałoby zmieścić w aparacie przynajmniej tyle zdjęć, na ile pozwala typowy film

fotograficzny. Kompromis pomiędzy potrzebami a fizycznymi możliwościami składowania

danych zapewnia kompresja JPEG, pozwalająca zredukować objętość jednego zdjęcia nawet

do kilkunastu kilobajtów , niestety , kosztem jakości. Zapamiętany obraz można przegrać

do komputera, a także obejrzeć na ekranie telewizora (wiele aparatów ma koder tv)

lub na ekraniku aparatu, jeśli aparat jest wyposażony w wyświetlacz TFT. Do transmisji

między aparatem a komputerem wykorzystywane jest zwykle łącze szeregowe, ale czasem

stosowne są inne rozwiązania (np. łącze równoległe portu drukarki). Ostatnio nabiera popularności użytkowanie łącza (podczerwień) IRDA, bardzo wygodnego ze względu na brak

konieczności plątania się w kabelkach i dużą, w porównaniu z łączem szeregowym, szybkość

transmisji. Zdjęcie, które mamy już w komputerze, możemy dalej traktować tak, jak każdy

inny obraz bitmap\'owy- szeroka gama oprogramowania do edycji bitmap pozwala

na skorygowanie zdjęcia, retusz, montaż i co tam jest jeszcze potrzebne. Coraz liczniej

reprezentowane na rynku drukarki o jakości fotograficznej pozwalają przenieść wykonane

zdjęcie na papier, z całkiem niezła jakością. Można także pozostawić je w postaci cyfrowej

i umieścić na swojej stronie w Internecie albo zapisać na płycie CD- dostępne narzędzia do

przygotowania prezentacji multimedialnych pozwalają na łatwe i niekłopotliwe

przygotowanie całkiem atrakcyjnej (dla rodziny!) płyty \"Wakacje `98\" lub coś w tym

rodzaju. Dla tych, którzy nie lubią komplikacji, istnieje jeszcze jedna możliwość - pewną

popularność zyskały sobie na rynku względnie tanie mało formatowe drukarki sublimacyjne,

pozwalające na wydruk zdjęć nawet bez pośrednictwa komputera.

W każdym razie wszystko odbywa się bez udziału laboratorium.

1.3 Matryca Aparatu cyfrowego

Na matrycy barwnej znajduje się filtr, przy pomocy, którego uzyskuje się odpowiednie kolory

na zdjęciach. Najbardziej popularny jest filtr mozaikowy wykorzystujący tzw. wzór Bayera.

Jak widać na ilustracji, co drugi element tego filtru jest zielony. Wynika to z faktu, że ludzkie

oko jest najbardziej czułe na światło z zakresu zieleni. Poszczególne elementy filtru ułożone

są w taki sposób, aby każdy z nich znajdował się dokładnie nad odpowiednim czujnikiem.

Przez filtr czerwony przechodzi najwięcej światła czerwonego. Analogicznie w przypadku

filtru zielonego i niebieskiego. Proces ten określa się mianem separacji kolorów. Należy mieć

jednak świadomość, iż przez filtr o barwie np. zielonej przechodzi również pewna dawka

światła niebieskiego i zielonego.

Aparat cyfrowy jest swego rodzaju małym komputerem. Jak każdy komputer posiada

stosowne oprogramowanie do przeprowadzania określonych procesów. W tym przypadku

mowa oczywiście o zebraniu informacji z trzech siatek filtrów, a następnie uśredniającej analizie, która ma na celu ustalenie możliwie najtrafniejszego odwzorowania barw na zdjęciu.

Owa analiza to tzw. interpolacja barwna

Wzór filtrów czerwonych

Wzór filtrów zielonych

Wzór filtrów niebieskich

1.4 Rozdzielczość sensora

Określa liczbę punktów, które zapamiętuje aparat fotograficzny. Im większa liczba tych

punktów tym większy może być obraz.

Rozdzielczość sensora w MegaPikselach Maksymalny rozmiar obrazu w pikselach 1 1280x960 2 1600x1200 3 2048x1536 4 2240x1680 5 1920x2560 6 2016x3024

Rozdzielczość sensora jest niezwykle istotna przy wizualizacji obrazu na papierze

fotograficznym, na monitorze komputera i na ekranie telewizyjnym.

Typ użytkowania Papier fotograficzny

Format zdjęć klasycznych* cyfrowych**

Rozmiar zdjęć

10x15* 11x15**

13x17* 13x19**

15x20**

20x27* 20x30**

1280x960

1600x1200

2048x1536

2240x1680

1920x2560

2016x3024

Dobra-bardzo dobra- niezalecana - zla by wiedzieć więcej

Ekran komputera

Rozmiar w calach

Rozdzielczość w pikselach

14 640x480

15 640x480; 800x600

17 640x480; 800x600;1024x728

19 640x480; 800x600;1024x728;1152x864

21 640x480; 800x600;1024x728;1152x864;1280x1024

rozdzielczości występujące najczęściej Ekran telewizora

Typ Rozdzielczość

Pal/secam 768x576

NTSC 640x576

LCD Zmiennie 854x480;1024x768;1280x1024...

Plasma

Zmiennie; najwyższa w Pal/ secam i w NTSC 852x480;852x1024; 1024x1024;1280x768…

rozdzielczość występująca

najczęściej ; Pal/secam stal się normą w

telewizorach w Europie

1.5 Formaty zapisu obrazu

To samo zdjęcie może być kompresowane z różną siłą, nazywaną poziomem

kompresji lub jakością kompresji. Im większy poziom kompresji (gorsza jakość kompresji),

tym plik ze zdjęciem mniejszy. Fachowo poziom kompresji określa się stosunkiem np. 1:4,

1:8, 1:16. W programach graficznych stosowana jest również skala procentowa, gdzie 100%

to najniższy poziom kompresji, a 10-20% to zdjęcie najgorszej jakości, ale najmniejsze

objętościowo. Producenci aparatów używają bardziej przystępnych nazw odnoszących

się do jakości zdjęcia, jak na przykład: Fine, Normal, Super High Quality, High Quality lub oznaczają poziom kompresji gwiazdkami (im więcej gwiazdek tym mniejszy poziom

kompresji). Szczegóły można znaleźć w instrukcji obsługi aparatu. Poniższa tabelka pokazuje

przykładowe wielkości plików w zależności od poziomu kompresji.

Formaty zapisu obrazu w aparacie cyfrowym z karta 256 MB nazwa kompresji/pliku poziom kompresji objętość pliku (matryca 6.0 Mp - 3000x2000 pcs) ilość zdjęć na karcie 256MB

RAW, TIFF 1:1 (bezstratny) 5MB

44

JPEG Fine 1:4 2.9MB 73

JPEG Normal 1:8 1.5MB 144

JPEG Basic 1:16 0.8MB 279

1.6 Pamięci Flash

1. CompactFlash

Przedstawiony w 1994 roku. Były to de-facto pierwsze powszechnie dostępne

na rynku karty pamięci flash. W chwili obecnej są dostępne w rozmiarach od 16MB do 12GB.

Aktualna specyfikacja w wersji 2.0 przewiduje karty o rozmiarze do 137GB i prędkości

transmisji danych do 16MB/s., Przy czym nośnikiem informacji nie musi tu być pamięć stała,

może to być miniaturowy dysk twardy. Prędkość przesyłania danych w przypadku kart CF

jest oznaczana indeksem podobnym do tego, który znamy z oznaczeń napędów CD-Rom.

Również i w tym wypadku x1 oznacza 150kB/s. Najszybsze dostępne obecnie na rynku karty

posiadają indeks x80. Compact Flash jest najstarszą i zarazem największą kartą pamięci. Jej

wymiary to 43 x 36mm, a grubość 3.3 mm dla typu pierwszego, lub 5 mm dla typu drugiego.

Rys. 2 Karta pamięci compactflash

Obraz pobrany ze strony www.benchmark.pl (18.11.2005)

2. Memory Stick

Rys. 3 Karta pamięci menory stick

Obraz pobrany ze strony www.benchmark.pl (17.11.2005)

To formaty kart flash opracowane przez Sony na potrzeby urządzeń cyfrowych swojej produkcji. Pomimo, ze handlowo istnieją w czterech rodzajach, tak naprawdę jest ich

znacznie więcej. Karty Memory Stick można podzielić z grubsza na dwie grupy. Karty I/O,

gdzie podobnie jak w przypadku kart CompactFlash znajdziemy bardzo szeroką gamę

urządzeń peryferyjnych, oraz karty pamięci stałej. W tym artykule zajmiemy się tylko

tą drugą grupą.

3. xD Picture

Rys.4 Karta pamięci xD-picture Card

Obraz pobrany ze strony www.benchmark.pl (18.11.2005)

Pod koniec czerwca 2002 roku Fujifilm oficjalnie przedstawił nowy format pamięci

Flash. xD (czasami rozwijane na eXtreme Digital) Picture został opracowany przez Fujifilm

i Olympus jako zamiennik przestarzałego już, ale ciągle używanego formatu Smart Media.

Podobnie jak w przypadku kart Smart Media, xD Picture jest "gołą" kartą pamięci,

nieposiadająca żadnego kontrolera, przez co proces odczytu/zapisu do karty realizowany jest

przez samo urządzenie z niej korzystające.

W założeniu miało to obniżyć cenę kart pamięci, a tylko znikomo podnieść ceny

urządzeń.

Budowa karty jest bardzo prosta i w zasadzie identyczna z budową kart Smart Media. Pod powierzchnia obudowy prasowany jest chip pamięci flash, którego wyprowadzenia połączone

są bezpośrednio ze stykami. Obecna specyfikacja przewiduje karty o pojemności do 8GB

włącznie, jednak na rynku nie ma jeszcze nośników większych niż 512MB. Karty xD Picture

są stosunkowo małe, ich wymiary to zaledwie 20mm x 25mm x 1.7mm. W chwili premiery

rynkowej były to najmniejsze dostępne na rynku karty pamięci flash.

Jako format dedykowany zastosowaniom w fotografii cyfrowej, szczególną uwagę przy

projektowaniu kart poświęcono kwestii ich wydajności. I rzeczywiście podczas premiery były

to także jedne z szybszych dostępnych kart pamięci. Producent deklaruje wydajność zapisu

na poziomie 3MB/s, a odczytu na poziomie 5MB/s. Karty xD Picture mają wszystkie zalety

kart SM, nie powielają ich wad. Jednak pomimo starań obu współtwórców, format ten, poza

aparatami cyfrowymi właściwie nie jest używany. Co prawda istnieją plany wykorzystania

go w przyszłych urządzeniach PDA, jednak na dzień dzisiejszy nie jest to już tak atrakcyjne

rozwiązanie jak kiedyś. Głównie za sprawą kart RS-MMC i miniSD. Oczywiście na upartego

można ich używać w innych urządzeniach za pomocą specjalnych adapterów. Jak choćby ten,

dla formatu CompactFlash, jednak głównie ze względu na cenę nie jest to zbyt popularne

rozwiązanie.

1.7 Połączenie aparatu z urządzeniami

Porty

Przekaz obrazów z pamięci Twojego aparatu do komputera dokonywany

jest za pośrednictwem specjalnego gniazdka. Istnieją różne interfejsy, ale są pewne,

uprzywilejowane.

-Polączenia seryjne lub równolegle w przypadku pierwszych modeli obecnie

są juz praktycznie niestosowane z powodu ich stosunkowo slabego przesylu danych (ponad

20 minut w przypadku karty 16 Mb!)

-USB jest najczęsciej uzywany w przypadku aparatów. Przesyl danych jest szybki (okolo 20

sekund w przypadku karty 16 Mb) a użytkowanie interfejsu niezwykle latwe. Pnadto,

wszystkie komputery są wyposażone w port USB. Jako ciekawostka kabel USB 2.0 pozwala

na transfer szybszy niż kabel USB (lub USB 1.1)

- FireWire, staje się coraz bardziej popuarny ze względu na prędkośc przesylu większą niż

kabel USB. Niemniej należy sprawdzić czy Twój komputer jest kompatybilny z tym typem polączenia ponieważ wciąż nie jest ono tak rozpowszechnione jak polączenia za pomocą

kabla USB.

-Co do lączności bezprzewodowej, istnieje polączenie podczerwieni (IR) ale nie jest ono

bardzo rozpowszechnione jeszcze wśród użytkowników. Transfer danych następuje

bezpośrednio bez użycia żadnych kabli. W ten sposób można przekazywac dane

do komputera, do drukarki, do telefonu...

Niektóre aparaty są również wyposażone w wyjście TV co umożliwia przekazywanie danych

do Twojego telewizora.

Najlepszym rozwiązaniem wydają się aparaty wyposażone w port USB, ponieważ jest on

obecnie najbardziej powszechny, ma szybki transfer i jest prosty w użyciu.

By nie używać aparatu do transferu danych można skorzystać z odtwarzaczy zewnętrznych

karty pamięci. Wystarczy wlożyć kartę do czytnika, który jest polączony z komputerem:

obrazy są bezpośrednio przekazywane do pamięci komputera. Na rynku istnieją czytniki kart

wszystkich modeli, w niektórych przypadkach kilka kart może być obslugiwanych przez

jeden czytnik.

Polączenie z drukarką

Liczne aparaty posiadają gniazdka, które pozwalają bezpośrednio polączyc Twoj aparat

cyfrowy z drukarką. To dotyczy aparatów kompatybilnych z formatem DPOF (Direct Printer Output File) lub PIM (Print Image Matching).

1.8 Zoom

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome